Порционная капсула и способ приготовления напитка с помощью порционной капсулы
Порционная капсула для приготовления напитка включает корпус капсулы с дном и стороной заполнения. Между дном капсулы и стороной заполнения выполнено полое пространство для размещения порошкообразного или жидкого субстрата напитка. Между субстратом напитка и дном капсулы расположен фильтрующий элемент из нетканого материала, расположенный в области дна капсулы. Нетканый материал предусмотрен на дне капсулы с возможностью его натяжения и/или прокалывания проникающим через дно капсулы перфорирующим средством. Капсула компактна и имеет простую конструкцию. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 19 ил.
Уровень техники
Данное изобретение относится к порционной капсуле для приготовления напитка, имеющей корпус капсулы с дном капсулы и стороной заполнения, причем между дном капсулы и стороной заполнения выполнено полое пространство для размещения порошкообразного или жидкого субстрата напитка, причем между субстратом напитка и дном капсулы расположен фильтрующий элемент.
Такие порционные капсулы, в общем, известны из уровня техники. Например, в публикациях ЕР 1792850 В1, ЕР 1344722 А1 и US 2003/0172813 A1 раскрыты родственные порционные капсулы для приготовления кофе и кофе «эспрессо».
Предпочтительно подобные порционные капсулы для приготовления напитка имеют форму усеченного конуса или цилиндра и изготовлены, например, из сформированной способом глубокой вытяжки синтетической пленки или способом литья под давлением. Обычно они имеют открытую сторону заполнения с буртиком, к которому присоединяется термосваркой или наклеивается покровная пленка, закрытое дно крышки, причем между субстратом напитка и дном капсулы расположен опирающийся на дно капсулы сетчатый фильтр частиц. Эти сетчатые фильтры изготовлены либо из термопластичного синтетического материала способом литья под давлением, либо сформированы способом глубокой вытяжки из синтетической пленки или применен способ холодного выдавливания.
Для приготовления кофейного напитка порционная капсула вставляется в заварочную камеру аппарата для приготовления кофе. Предпочтительно после или во время процесса закрытия заварочной камеры капсула открывается на ее закрытой донной стороне с помощью расположенного в заварочной камере пробойника, и после герметизации заварочной камеры закрытая покровной пленкой сторона заполнения порционной камеры прокалывается посредством прокалывающих средств. Затем жидкость для приготовления, предпочтительно горячая вода, подается под давлением в порционную камеру. Жидкость для приготовления протекает через субстрат напитка и экстрагирует и/или растворяет необходимые для приготовления напитка вещества из субстрата напитка. Для приготовления кофе «эспрессо» для экстрагирования эфирных масел на кофейный порошок воздействует давление заварочной воды до 20 бар. Кроме того, это давление воздействует на расположенный между кофейным порошком и дном капсулы и перед проткнутым дном капсулы сетчатый фильтр.
Однако недостатком у сетчатых фильтров, изготовленных способом литья под давлением или способом глубокой вытяжки или холодного выдавливания, является то, что для удержания частиц кофе отверстие сетчатого фильтра должны быть меньше, чем наименьшие частицы кофе. Так как в процессе помола кофе неизбежно образуется определенное количество пыли, то при слишком больших отверстиях сетчатого фильтра возникает прохождение частиц кофе или при слишком маленьких отверстиях, особенно при большом давлении, возникает закупорка сетчатых фильтров. Кроме того, для восприятия давления заварочной воды до 20 бар и для предотвращения деформации сетчатых фильтров вследствие высокого давления заварочной воды (наряду с высокой температурой заварочной воды) требуются расположенные под сетчатыми фильтрами, воздействующие на дно капсулы опорные элементы. Отрицательным образом эти опорные элементы требуют дополнительного расхода материала, особенно в случае с сетчатыми фильтрами, изготовленными способом литья под давлением, что приводит к увеличению производственных расходов.
Из уровня техники известны порционные капсулы с сетчатыми устройствами, которые позволяют избежать этих недостатков. В US 2778739, ЕР 1710173 А1 и US 535765 раскрыты порционные капсулы с сетчатыми устройствами, которые состоят из ситодержателя с относительно большими сквозными отверстиями, причем эти отверстия закрыты фильтрующим материалом. Недостатком этих устройств является то, что для выполнения таких сетчатых устройств возникают дополнительные расходы на материал и изготовление, так как они состоят из неподвижного ситодержателя и расположенного на ситодержателе фильтрующего материала.
Как у сетчатых фильтров с отверстиями (ячейками) сита, так и у сетчатых фильтров с дополнительным фильтрующим материалом необходимо обеспечить, чтобы проходящий через сетчатый фильтр готовый напиток мог течь к выходному отверстию капсулы, то есть между дном капсулы и сетчатым фильтром должно быть предусмотрено свободное пространство для отекания напитка. Кроме того, подобные сетчатые фильтры требуют собственной доли пространства в порционной капсуле, что ведет к увеличению объема капсулы и, таким образом, неизбежно к дополнительному расходу материала.
Поэтому задачей данного изобретения является создание порционной капсулы с компоновкой фильтра, которая является более экономичной по сравнению с уровнем техники и в которой одновременно можно предотвратить недостатки, упомянутые в связи с уровнем техники.
Эта задача решена с помощью порционной капсулы для приготовления напитка, имеющей корпус капсулы с дном капсулы и стороной заполнения, причем между дном капсулы и стороной заполнения выполнено полое пространство для размещения порошкообразного или жидкого субстрата напитка, причем между субстратом напитка и дном капсулы расположен фильтрующий элемент, и причем фильтрующий элемент содержит нетканый материал, который расположен в области дна капсулы.
По сравнению с уровнем техники порционная капсула согласно изобретению имеет преимущество в том, что простой и экономичный фильтр из нетканого материала находит применение в качестве сетчатого фильтра. Таким образом, можно сэкономить на затратном процессе литья пластмасс под давлением или способе глубокой вытяжки или же способе холодного выдавливания для изготовления сетчатых фильтров. Тем самым существенно снижаются производственные расходы. Кроме того, не требуется опорная структура, так как нетканый материал опирается непосредственно на дно капсулы. По сравнению с известными из уровня техники синтетическими фильтрами фильтр из нетканого материала имеет преимущество в том, что он имеет существенно большую поверхность вхождения жидкости. Кроме того, становится возможным поперечный поток жидкости (параллельно плоскости основной длины плоскости фильтра), благодаря чему достигается лучшее перемешивание и отекание. Кроме того, оказалось, что при использовании фильтра из нетканого материала значительно снижается или же почти устраняется опасность закупорки сетчатого фильтра. Неожиданно выяснилось, что фильтр из нетканого материала устойчив к закупорке как при приготовлении напитков с помощью жидкости для приготовления, находящейся под сравнительно низким давлением, так и при приготовлении напитков с помощью жидкости для приготовления, находящейся под сравнительно высоким давлением. Кроме того, в фильтре из нетканого материала надежно постоянно поддерживается поперечный поток жидкости и обеспечивается отекание поступающей в фильтр из нетканого материала жидкости к выпускному отверстию. Несмотря на это образуется так называемая «пенка», то есть пена на напитке, прежде всего на кофе «эспрессо». Порционная капсула в смысле данного изобретения включает в себя предпочтительно герметично непроницаемую порционную капсулу. Это означает, что находящиеся в порционной капсуле перед процессом экстрагирования напитки или пищевой порошок, например кофейный порошок, суповой порошок или чай по существу ароматонепроницаемо закрыты от окружающей среды. Но порционная капсула не должна быть герметично непроницаемой, а может также перед ее применением находиться в герметично непроницаемой упаковке, которая затем открывается, например, вручную.
Нетканый материал в смысле изобретения является неупорядоченной, нетканой структурой из волокон, прежде всего синтетических волокон. Нетканый материал в смысле изобретения не содержит предпочтительно бумагу или бумагообразные вещества.
Согласно следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что нетканый материал содержит материал из синтетических волокон, например полиэфирных волокон, который прежде всего является нетканым материалом с неориентированным расположением волокон и/или нетканым материалом с ориентированным расположением волокон. Предпочтительно нетканый материал обладает распределением масс (также называемый граммажем или весом, отнесенным к единице плотности) от 40 до 100 грамм на квадратный метр, особо предпочтительно между 60 и 80 грамм на квадратный метр, и наиболее предпочтительно по существу 70 грамм на квадратный метр. Предпочтительно фильтрующий элемент или же нетканый материал имеет толщину между 0,2 и 0,8 миллиметров, особо предпочтительно между 0,3 и 0,35 миллиметров, и наиболее предпочтительно по существу 0,32 миллиметра. Нетканый материал выполнен так, что воздухопроницаемость нетканого материала при давлении в 100 Паскалей составляет величину предпочтительно между 1000 и 3000 л/(м2 сек), особо предпочтительно между 1500 и 2500 л/(м2 сек), и наиболее предпочтительно по существу 2000 л/(м2 сек). Неожиданно и непредсказуемо оказалось, что с помощью подобных нетканых материалов можно достигать оптимальных результатов относительно эффективности экстрагирования, перемешивания и отекания, а также устойчивости к закупорке и, несмотря на это, образуется «пенка».
Предпочтительно нетканый материал расположен на дне капсулы таким образом, что он прикладывается к наибольшей площади. Особо Предпочтительно нетканый материал соединен с дном капсулы термосваркой, прежде всего посредством ультразвуковой термосварки. Далее предпочтительно для улучшения прилегания к дну нетканый материал натягивается перед его креплением к капсуле, прежде всего к дну капсулы.
При открытии капсулы посредством перфорирующего средства предпочтительным является, если это средство отодвигает нетканый материал от дна капсулы и при этом натягивает или дополнительно натягивает. При этом перфорирующее средство может проникать в нетканый материал и/или проходить насквозь. Предпочтительно размер нетканого материала является большим, чем размер дна капсулы, к которому он прилегает, так что нетканый материал немного выступает за край.
Согласно следующему предмету или следующей форме осуществления данного изобретения фильтрующий элемент имеет войлочную структуру. Прежде всего, при этом речь идет о нетканом изделии, полученным иглопробивным способом. Предпочтительно фильтрующий элемент состоит по меньшей мере из одной войлочной структуры и несущей структуры, прежде всего тканевой структуры, причем особо предпочтительна войлочная структура, по меньшей мере один частичный участок объема содержит несущую структуру. Предпочтительно войлочная структура простирается по всему поперечному сечению несущей структуры, но особо предпочтительно только по частичной области высоты. Предпочтительно войлочная структура соединена с несущей структурой силовым и/или сплошным соединением. Предпочтительно фильтрующий элемент имеет две или более войлочных структур, которые отделены друг от друга несущей структурой. Толщина обеих войлочных структур может быть одинаковой или различной. Предпочтительно обращенная к порошку или чаю войлочная структура тоньше, чем обращенная ко дну капсулы войлочная структура или наоборот. Предпочтительно поверхность войлочной структуры подвергается обработке, например термообработке для фиксации, например, слабых волокон. Предпочтительно имеющий войлочную структуру фильтрующий элемент только вкладывают в капсулу, прежде всего на ее дно. Но фильтрующий элемент может соединяться с капсулой, прежде всего с ее дном, прежде всего со сплошным соединением. При перфорировании перфорирующее средство может проникать в этот фильтрующий элемент. Предпочтительно в капсуле друг на друге расположены, при необходимости соединены друг с другом, несколько фильтрующих элементов, которые имеют одну или несколько войлочных структур и несущую структуру.
Фильтрующий элемент с войлочной структурой имеет преимущество в том, что на кофе, кофе «эспрессо» или подобном не образуется «пенка» или же что на чае не образуются пузыри.
Несущая структура, прежде всего тканевая структура, и имеющий войлочную структуру фильтрующий элемент изготавливаются, например, посредством того, что обеспечивается тканевая структура, состоящая из продольных и поперечных нитей. Для конструкции войлока, прежде всего нетканого изделия, полученного иглопробивным способом, выбирают предпочтительно волокна с 0,8-7 дтекс. Соединение отдельных волокон друг с другом в войлок и/или его закрепление в несущей структуре предпочтительно происходит посредством процесса иглопрокалывания. При этом иглы с обратными крючками втыкаются с большой скоростью в имеющийся пакет волокон и снова вытягиваются. Благодаря крючкам волокна посредством множества возникающих петель сплетаются друг с другом и/или с тканью-подложкой.
Несущий элемент, имеющий одну или более войлочных структур, обладает предпочтительно распределением масс (также называемым граммажем или весом, отнесенным к единице плотности) между 100 и 800 грамм на квадратный метр, особо предпочтительно между 200 и 650 грамм на квадратный метр, и наиболее предпочтительно по существу 150-250 грамм на квадратный метр для приготовления чая и 600-700 грамм на квадратный метр для приготовления кофе, кофе «эспрессо» или подобного. Фильтрующий элемент или же нетканый материал имеет предпочтительно толщину между 0,8 и 3,3 миллиметров, особо предпочтительно между 1,1 и 3,0 миллиметров, и наиболее предпочтительно 1,2-1,4 миллиметров для приготовления чая и 2,6-3,0 для приготовления кофе.
Согласно следующему предмету или следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент содержит губчатый материал с открытыми порами и/или пенистый материал с открытыми порами. Неожиданно и непредсказуемо оказалось, что вышеназванные преимущества по сравнению с уровнем техники, такие как, например, меньшие производственные расходы, устойчивость к закупорке, поперечный поток жидкости, а также лучшее перемешивание и отекание, могут достигаться равным образом с помощью фильтрующего элемента, выполненного в виде губчатого материала с открытыми порами и/или пенистого материала с открытыми порами. Прежде всего нетканый материал, губчатый материал с открытыми порами и пенистый материал с открытыми порами имеют в каждом случае микропористость, которая позволяют осуществить поперечный поток жидкости и, таким образом, обеспечивают устойчивость к закупорке. Губчатый материал содержит, например, полиуретановую пену с сетчатой структурой.
Предпочтительно фильтрующий элемент, то есть, например, нетканый материал, войлок, губчатый материал или пенистый материал, просто вставляется в корпус капсулы и затем либо свободно лежит на дне капсулы, либо соединяется с ним и/или боковой стенкой капсулы, прежде всего посредством соединения термосваркой, прежде всего ультразвуковой сваркой, до тех пор, пока корпус капсулы не будет заполнен субстратом напитка. Предпочтительно корпус капсулы выполнен в форме усеченного конуса или в форме цилиндра и изготовлен, например, из синтетического материала, природного материала и/или способного к биологическому расщеплению материала из сформированной способом глубокой вытяжки синтетической пленки или способом литья пластмасс под давлением. Предпочтительно корпус капсулы имеет на стороне заполнения буртик, к которому присоединена термосваркой или приклеена покровная пленка. Альтернативно допускается, что корпус клапана и крышка капсулы соединены друг с другом с помощью механического способа. Дно порционной капсулы предпочтительно закрыто и предпочтительно только в заварочной камере перфорируется с помощью воздействующего снаружи на дно порционной камеры перфорирующего средства для создания выпускного отверстия. Альтернативно также было бы допустимо, что дно порционной капсулы уже при изготовлении снабжено выпускным отверстием, которое предпочтительно закрыто уплотнительной пленкой. Затем уплотнительная пленка может быть перфорирована с помощью перфорирующего средства и вручную снята со дна капсулы. Предпочтительно фильтр из нетканого материала выполнен прочным на разрыв. В случае с уплотнительной пленкой речь идет о синтетической пленке, которая имеет по меньшей мере один барьерный слой, например металлический слой, прежде всего алюминиевый слой. Предпочтительно для возможности сравнительно легкого отделения синтетической пленки от дна капсулы синтетическая пленка на ее обращенной к капсуле стороне имеет «отрывной слой».
Предпочтительно выпускное отверстие выполнено такого размера, что оно может бесконтактно принять, при необходимости, имеющееся перфорирующее средство. Особо предпочтительно выпускное отверстие имеет такой размер, что на нем при вытекании готового напитка не возникает значимой потери давления, прежде всего, что это не приводит к значимому завихрению готового напитка, что могло бы привести к вводу газа в напиток и, тем самым, к образованию пены.
Согласно следующему предмету или следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент выполнен эластичным и, по меньшей мере, в его краевой области расположен и/или закреплен в области дна капсулы. Если дно капсулы проколото наружным перфорирующим средством, фильтрующий элемент при контакте с перфорирующим средством может вследствие его эластичности поддаваться или же растягиваться таким образом, что перфорация фильтрующего элемента предотвращается. Таким образом, устраняется опасность того, что фильтрующий элемент перфорируется перфорирующим средством, и образующее напиток вещество выйдет неотфильтрованным из порционной капсулы. Фиксированный зазор между фильтрующим элементом и дном капсулы, как это известно из уровня техники, не является необходимым, так как это расстояние автоматически достигается перфорирующим средством. Таким образом, под фильтрующим элементом возникает сборник для прошедшей сквозь фильтрующий элемент образующей напиток жидкости.
Согласно следующему предмету или следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент натягивается, накалывается и/или прокалывается перфорирующим средством.
Согласно следующему предмету или следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент расположен в полом пространстве и лежит на стороне дна капсулы, обращенной к стороне заполнения. Предпочтительным образом значительно сокращаются производственные расходы, так как фильтрующий элемент всего лишь свободно вставлен в порционную капсулу. Предпочтительно фиксация фильтрующего элемента происходит посредством образующего напиток вещества, которое при заполнении порционной капсулы располагается на фильтрующем элементе и, таким образом, прижимает фильтрующий элемент.
Согласно следующему предмету или следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что диаметр фильтрующего элемента больше, чем диаметр дна капсулы. Предпочтительным образом, при заполнении порционной капсулы субстратом напитка фильтрующий элемент прижимается к области дна, причем выступающая краевая область неизбежно прилегает к области боковой стенки порционной капсулы и отстоит в направлении стороны заполнения или же отогнута в направлении стороны заполнения. Это имеет преимущество в том, что когда центральная область фильтрующего элемента приподнимается от дна вследствие механического контакта с проникающим снаружи в область дна перфорирующим средством, краевая область сползает в направлении дна капсулы, так что образующее напиток вещество не протекает неотфильтрованным по краю фильтрующего элемента мимо фильтрующего элемента в направлении выпускного отверстия. Это делает возможным приподнимание фильтрующего элемента от дна капсулы также при использовании неэластичного фильтрующего элемента, без причинения вреда эффективности фильтра. У эластичного фильтрующего элемента приподнимание центральной области без нанесения вреда эффективности фильтра за счет сползающей краевой области фильтрующего элемента сказывается, по меньшей мере, благоприятно, так как в случае перфорирования дна капсулы допустима также комбинация из растяжения и сползания фильтрующего элемента.
Согласно следующему предмету или следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент имеет краевую область, которая отстоит по существу в направлении стороны заполнения и/или отогнута в направлении стороны заполнения. Таким образом, также могут достигаться вышеописанные преимущества, вследствие этого краевая область сползает в направлении дна капсулы или же в направлении центральной области, как только фильтрующий элемент приподнимается в центральной области.
Согласно следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что краевая область простирается, по меньшей мере частично, вдоль области боковой стенки корпуса капсулы, причем область боковой стенки простирается между стороной заполнения и дном капсулы. Предпочтительным образом краевая область при заполнении порционной капсулы прижимается образующим напиток веществом наружу к области боковой стенки, за счет чего достигается улучшенное герметизирующее действие между областью боковой стенки и фильтрующим элементом. Прежде всего при вышеописанном сползании фильтрующего элемента предотвращается беспрепятственное смывание фильтрующего элемента заварочной водой.
Согласно следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент полностью или только частично перекрывает дно капсулы. Прежде всего, является достаточным, если фильтрующий элемент расположен исключительно в области перфорации или же в области выпускного отверстия в дне капсулы.
Согласно следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент закреплен на дне капсулы, причем фильтрующий элемент закреплен на дне капсулы предпочтительно посредством сплошного соединения, прежде всего посредством соединения термосваркой. Тем самым предпочтительным образом предотвращается сползание фильтрующего элемента. Предпочтительно это закрепление происходит посредством ультразвуковой сварки.
Согласно следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент в краевой области дна капсулы закреплен на дне капсулы и/или что фильтрующий элемент в краевой области фильтрующего элемента прикреплен к области боковой стенки. Тем самым предпочтительным образом предотвращается сползание фильтрующего элемента и увеличивается герметизирующее действие между корпусом капсулы и фильтрующим элементом, но при этом одновременно делается возможным приподнимание фильтрующего элемента в его центральной области. При этом фильтрующий элемент предпочтительно выполнен эластичным.
Согласно следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что дно капсулы имеет выпуклость в противоположном стороне заполнения направлении. Предпочтительным образом выпуклость служит для приема перфорирующего средства, так что при втыкании перфорирующего средства в дно капсулы происходит перфорирование дна капсулы в области выпуклости, но затем перфорирующее средство остается в полом пространстве выпуклости. Тем самым предотвращается перфорирование фильтрующего элемента. Прежде всего в этой форме осуществления изобретения не требуется приподнимание фильтрующего элемента перфорирующим средством. Тем не менее фильтрующий элемент может быть выполнен так, чтобы приподниматься с помощью перфорирующего средства, чтобы в любом случае исключить ошибочное перфорирование.
Согласно следующему предмету или следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент выполнен так, что при перфорировании дна капсулы внешним перфорирующим средством, по меньшей мере, частично происходит приподнимание фильтрующего элемента от дна капсулы. Таким образом, за счет перфорирующего средства предотвращается перфорирование фильтрующего элемента.
Согласно следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент поднимается от дна капсулы только в центральной области, а в краевой области дна капсулы он продолжает лежать на дне капсулы или прикреплен к дну капсулы. Тем самым предпочтительным образом предотвращается сползание фильтрующего элемента и увеличивается герметизирующее действие между корпусом капсулы и фильтрующим элементом, но при этом также одновременно делается возможным приподнимание фильтрующего элемента в его центральной области. При этом фильтрующий элемент предпочтительно выполнен эластичным.
Согласно следующему предмету или следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент выполнен таким образом, что при перфорации дна капсулы внешним перфорирующим средством фильтрующий элемент поднимается в его центральной области от дна капсулы, и краевая область фильтрующего элемента, прежде отстоящая в направлении стороны заполнения, по меньшей мере частично, продвигается в направлении дна капсулы. Таким образом, могут быть достигнуты вышеописанные преимущества, вследствие чего краевая область сползает в направлении дна капсулы или же в направлении центральной области, как только фильтр из нетканого материала приподнимается в центральной области посредством перфорирующего средства, так что образующее напиток вещество не протекает неотфильтрованным по краю фильтрующего элемента мимо фильтрующего элемента в направлении выпускного отверстия.
Согласно следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что фильтрующий элемент имеет накопитель материала. Предпочтительным образом накопитель материала делает возможным приподнимание фильтрующего элемента в его центральной области от дна капсулы, хотя фильтрующий элемент в его центральной области жестко (прежде всего посредством сплошного соединения) соединен с дном капсулы и выполнен по существу неэластичным. Накопитель материала прежде всего содержит гофрированную или складчатую область в фильтрующем элементе, которая частично разглаживается, когда центральная область с помощью перфорирующего средства поднимается от дна капсула. Таким образом, обеспечивается, что при перфорации дна капсулы внешним перфорирующим средством фильтрующий элемент продвигается из накопителя материала в направлении центральной области, так что вследствие поднятия компенсируется увеличивающаяся поверхность фильтрующего элемента с помощью материала из накопителя.
Согласно следующей форме осуществления данного изобретения предусмотрено, что дно капсулы имеет заданное место разрушения, которое предусмотрено для того, чтобы разрываться вследствие механического контакта с внешним перфорирующим средством, причем заданное место разрушения предпочтительно содержит множество линий ослабления, расположенных звездообразно вокруг центральной точки дна капсулы. Предпочтительно дно капсулы имеет уменьшенную толщину материала вдоль линий ослабления и/или перфорировано вдоль линий ослабления. Предпочтительным образом наличие заданного места разрушения благоприятно влияет на перфорацию дна капсулы. Кроме того, это имеет преимущество в том, что для перфорирования дна капсулы можно использовать менее острый перфорирующее острие, так что благодаря использованию перфорирующего острия значительно уменьшается опасность повреждения фильтрующего элемента при приподнимании. Прежде всего, теперь для перфорирования дна капсулы достаточным является тупое перфорирующее средство.
Согласно следующей форме осуществления дно капсулы постоянно имеет выходное отверстие, которое предпочтительно герметизировано пленкой, причем пленка, особо предпочтительно имеет стяжной язычок для стягивания пленки вручную. При этом предпочтительным образом не требуется перфорация дна капсулы посредством внешнего перфорирующего средства. Перед вкладыванием порционной капсулы в заварочную камеру, пленку просто стягивают со дна капсулы с помощью стяжного язычка, и процесс заваривания может начинаться. Сочетание предварительно изготовленного и, тем самым, сравнительно большого выходного отверстия с фильтрующим элементом из нетканого материала, войлока, прежде всего нетканого изделия, полученного иглопробивным способом, пенистого или губчатого материалам имеет преимущество в том, что образующая напиток жидкость вытекает из выходного отверстия не под высоким давлением и, таким образом, предотвращается образование пены («пенка»), прежде всего при приготовлении американского кофе или чая.
Следующим предметом данного изобретения является способ изготовления капсулы согласно изобретению, отличающийся тем, что фильтрующий элемент вырезается из полосы материала и вкладывается в капсулу. Предпочтительно вырезанный фильтрующий элемент, по меньшей мере, определенный участок пути перемещается вырезающим ножом, прежде всего полым ножом. Предпочтительно вырезанный фильтрующий элемент транспортируется дальше от волновода-концентратора, используемого для ультразвуковой термосварки, и/или прижимается к капсуле, прежде всего ее дну.
Следующим предметом данного изобретения является способ приготовления напитка с порционной капсулы, причем на втором шаге способа дно капсулы перфорируется посредством внешнего перфорирующего средства, и причем на третьем шаге способа фильтрующий элемент, по меньшей мере частично, находится на расстоянии от дна капсулы. На третьем шаге способа фильтрующий элемент приподнимается перфорирующим устройством от дна капсулы таким образом, что при этом он находится на расстоянии от перфорированного дна капсулы. При этом дно капсулы перфорируется в области центральной точки, в то время как в его краевой области предпочтительно продолжает лежать на дне капсулы или остается закрепленным на дне капсулы. Таким образом, посредством приподнимания центральной области не оказывается вредного воздействия на герметизирующее действие между корпусом капсулы и фильтрующим элементом.
Согласно следующей форме осуществления предусмотрено, что фильтрующий элемент при расположении центральной области на расстоянии от дна капсулы, по меньшей мере, частично растягивается. Таким образом, делается возможным сплошное крепление краевой области фильтрующего элемента на дне капсулы, причем фильтрующий элемент может подниматься в центральной области от дна капсулы. Таким образом, преимущества максимального герметизирующего действия соединяются с преимуществами приподнимающегося фильтрующего элемента.
Согласно следующей форме осуществления предусмотрено, что краевая область фильтрующего элемента, отстоящая в направлении дна капсулы, сдвигается во время третьего шага способа в направлении дна капсулы. Таким образом, предотвращается то, что образующая напиток жидкость попадает неотфильтрованной в направлении выходного отверстия, когда центральная область приподнимается от дна капсулы.
Согласно следующей форме осуществления предусмотрено, что при расположении центральной области на расстоянии от дна капсулы во время третьего шага способа материал фильтрующего элемента из накопителя материала сдвигается в направлении дна капсулы, причем прежде всего гофрированная или складчатая область фильтрующего элемента, по меньшей мере, частично разглаживается. Таким образом, также делается возможным крепление посредством сплошного соединения краевой области фильтрующего элемента на дне капсулы, причем фильтрующий элемент по-прежнему может подниматься в центральной области дна капсулы. Предпочтительно накопитель материала простирается вокруг центральной области фильтрующего элемента.
Следующим предметом данного изобретения является применение порционной капсулы для приготовления напитка, предпочтительно для приготовления кофейного, какао, чайного и/или молочного напитка.
Осуществления, сделанные предметом данного изобретения, действительны равным образом для других предметов и наоборот.
Примеры осуществления изобретения изображены на фигурах и более подробно изложены в нижеследующем описании. Фигуры описаны лишь в качестве примера и не ограничивают общую идею изобретения. Описание действительно для всех предметов данного изобретения.
Фиг.1 показывает продольный разрез через порционную капсулу согласно первой форме осуществления данного изобретения, которая приспособлена для приготовления кофе «эспрессо».
Фиг.2 показывает продольный разрез через лежащую в закрытой заварочной камере порционную капсулу согласно первой форме осуществления данного изобретения.
Фиг.3 показывает продольный разрез через лежащую в закрытой заварочной камере порционную капсулу согласно второй форме осуществления данного изобретения.
Фиг.4А, 4Б показывают схематичные виды в разрезе порционной капсулы согласно третьей форме осуществления данного изобретения.
Фиг.5А, 5Б показывают схематичные виды в разрезе порционной капсулы согласно четвертой форме осуществления данного изобретения.
Фиг.6А, 6Б показывают схематичные виды в разрезе порционной капсулы согласно пятой форме осуществления данного изобретения.
Фиг.7А, 7Б показывают схематичные виды в разрезе порционной капсулы согласно шестой форме осуществления данного изобретения.
Фиг.8А, 8Б показывают схематичные виды сверху дна порционной капсулы согласно седьмой форме осуществления данного изобретения.
Фиг.9 показывает вид в разрезе порционной капсулы согласно восьмой форме осуществления данного изобретения.
Фиг.10 показывает перфорирующее средство, которое проникает в фильтрующий элемент.
Фиг.11 показывает перфорирующее средство, которое проникает в фильтрующий элемент.
Фиг.12А-В показывают различные формы осуществления фильтрующего элемента с войлоком, прежде всего с нетканым изделием, полученным иглопробивным способом.
На разных фигурах одинаковые части всегда снабжены одинаковыми ссылочными обозначениями и поэтому, как правило, называются или же упоминаются в каждом случае только один раз.
На фиг.1 изображена первая форма осуществления порционной капсулы 1 согласно изобретению. Порционная капсула 1 содержит корпус 2 капсулы в форме усеченного конуса с закрытым дном 3 капсулы и расположенным на его стороне 4 заполнения буртиком 5, на который наваривается или наклеивается покровная пленка 6. Таким образом, между дном 3 капсулы и покровной пленкой 6 выполнено предпочтительно воздухо- и ароматонепроницаемое закрытое полое пространство 100, которое заполнено порошкообразным и гранулированным веществом 101 для приготовления напитка. При этом образующее напиток вещество 101 содержит, например, кофейный, какао, чайный и/или молочный порошок (или же гранулят). На внутренней стороне 3а закрытого дна 3 корпуса капсулы, то есть внутри полого пространства 100, расположен фильтрующий элемент 7, состоящий из фильтра из нетканого материала или губчатого или пенистого материала. Фильтрующий элемент 7 либо лежит незакрепленно на внутренней стороне 3а дна 3 капсулы, либо является неподвижным, то есть закрепленным, предпочтительно посредством сплошного соединения, с внутренней стороной 3а дна 3 корпуса капсулы. Во втором варианте фильтрующий элемент 7 закреплен посредством сплошного соединения только в краевой области 3' дна капсулы на дне 3 капсулы.
Предпочтительно нетканый материал содержит материал, изготовленный из полиэфирных тонких волокон. Волокна термически соединены между собой, особо предпочтительно посредством каландра, например множество экструдированных волокон расположены друг на друге и рядом друг с другом и затем укреплены с помощью нагретых валков (плоское каландрирование). Нетканый материал содержит материал с неориентированным расположением волокон и/или нетканый материал с направленными волокнами.
Предпочтительно нетканый материал содержит распределение масс (также называемое граммажем или весом, отнесенным к единице плотности) между 40 и 100 грамм на квадратный метр, особо предпочтительно между 60 и 80 грамм на квадратный метр, и наиболее предпочтительно по существу 70 грамм на квадратный метр. Фильтрующий элемент или же нетканый материал предпочтительно имеет толщину между 0,20 и 0,8 миллиметров, особо предпочтительно между 0,25 и 0,39 миллиметров, и особо предпочтительно по существу 0,32 миллиметра. Нетканый материал выполнен так, что воздухопроницаемость нетканого материала при давлении в 100 Паскалей предпочтительно составляет между 1000 и 3000 л/(м2 сек), особо предпочтительно между 1500 и 2500 л/(м2 сек), и наиболее предпочтительно по существу 2000 л/(м2 сек). Кроме того, нетканый материал выполнен таким образом, что максимальное усилие растяжения в продольном направлении по существу составляет 100 ньютонов на 5 сантиметров и в поперечном направлении по существу 67 ньютонов на 5 сантиметров, причем растяжение максимального усилия растяжения в продольном направлении составляет по существу 30 процентов и в поперечном направлении по существу 38 процентов.
На фиг.2 изображена представленная на фиг.1 порционная капсула 1 согласно первой форме осуществления данного изобретения, причем порционная капсула 1 на фиг.2 расположена в закрытой заварочной камере 8. Заварочная камера 8 состоит из первого элемента 9 заварочной камеры и второго элемента 10 заварочной камеры, причем первый элемент 9 заварочной камеры для ввода порционной капсулы 1 предусмотрен подвижным относительно второго элемента 10 заварочной камеры или наоборот. Между обоими элементами 9, 10 заварочной камеры расположено уплотнение 11. Первый элемент 9 заварочной камеры состоит по существу из запорного плунжера 12 с прокалывающими элементами 13а, 13b для открытия покровной пленки 6 порционной капсулы 1, канала 14 подачи жидкости для приготовления напитка и уплотнения 11. Второй элемент 10 заварочной камеры 10 состоит по существу из конуса 15 заварочной камеры, частично окружающего порционную капсулу 1 с расположенным на дне конуса 15 заварочной камеры пробойником 16, который снабжен сточные желобками 17 и стоком 18 для напитка. Для размещения порционной капсулы 1 заварочная камера 8 находится в не изображенном открытом состоянии, в котором первый и второй элементы 9, 10 заварочной камеры расположены на расстоянии друг от друга для обеспечения подвода порционной капсулы 1, и в изображенном закрытом состоянии, в котором посредством порционной капсулы 1 может осуществляться процесс приготовления напитка. В закрытом состоянии заварочная камера 8 герметично закрыта. При переводе заварочной камеры 8 из открытого состояния в изображенное закрытое состояние покровная пленка 6 прокалывается прокалывающими элементами 13а, 13b, так что жидкость для приготовления, прежде всего горячая заварочная вода, через канал 14 подачи жидкости для приготовления напитка под давлением попадает в полое пространство 100 порционной камеры 1. Кроме того, при закрытии заварочной камеры 8 дно 3 капсулы перфорируется выполненным в виде пробойника 16 перфорирующим средством, так что в порционной капсуле 1 создается выпускное отверстие 107, через которое приготовленная образующая напиток жидкость может выходить из порционной капсулы 1 в направлении стока 18 для напитка. Для усиления отвода образующей напиток жидкости пробойник 16 имеет на его боковой поверхности сточные желобки 17. На изображении дно 3 находящейся в заварочной камере 9, 10 порционной капсулы 1 прокалывается пробойником 16 второго элемента заварочной камеры, но лежащий над местом прокола фильтрующий элемент 7 слегка приподнимается прокалывающим острием 19 пробойника 16, но не прокалывается. Это прежде всего достигается посредством того, что центральная область 7” не соединена с дном 3 капсулы посредством сплошного соединения, а фильтрующий элемент 7 соединен с дном 3 капсулы посредством сплошного соединения только в краевой области 3' дна 3 капсулы, так что он вследствие механического контакта с острием пробойника 16 только приподнимается от дна 3 капсулы и, таким образом, остается неперфорированным (то есть не перфорируется пробойником 16). В краевой области 3' дна 3 капсулы или же в краевой области 7' фильтрующего элемента 7 дно 3 капсулы и фильтрующий элемент 7 остаются в контакте друг с другом и прежде всего соединены между собой посредством сплошного соединения, так что образующее напиток вещество 101 не попадает вокруг фильтрующего элемента 7 в сток 18 для напитка. Дно 3 капсулы имеет в его центральной точке 106, в которой дно 3 капсулы перфорируется пробойником 16, факультативно заданное место 104 разрушения, так что для перфорации дна 3 капсулы относительно тупого пробойника 16 и, таким образом, устраняется опасность того, что пробойником 16 ошибочно также будет перфорирован фильтрующий элемент 7.
На фиг.3 изображена порционная капсула 1 согласно второй форме осуществления данного изобретения, причем вторая форма осуществления по существу схожа с изображенной на фиг.2 первой формой осуществления, и порционная капсула 1 также изображена в закрытой заварочной камере 8. В отличие от первой формы осуществления, дно 3 порционной капсулы в области прокалывания пробойника 16 имеет направленную против углубления 20 в дне 3а заварочной камеры выпуклость 21 (таким образом, выпуклость 21 направлена в противоположном стороне 4 заполнения направлении), в которую втыкается пробойник 16, не пробивая при этом фильтрующий элемент 7. Таким образом, прежде всего не требуется приподнимание фильтрующего элемента 7 от дна 3 капсулы. Для приготовления напитка после ввода порционной капсулы 1 в заварочную камеру 8 заварочная камера 8 закрывается. Во время процесса закрытия покровная пленка 6 порционной камеры 1 перфорируется с помощью прокалывающего средства 13а, 13b и после успешного ввода и герметизации первого и второго элемента 9, 10 заварочной камеры (посредством уплотнения 11) заварочная вода подается через подвод 6 жидкости. Таким же образом во время процесса закрытия заварочной камеры пробойник 16 пробивает отверстие в дне 3 порционной камеры 1. Лежащий над местом прокола фильтрующий элемент согласован по его толщине и прочности на разрыв с глубиной проникновения острия 19 пробойника 16, так что фильтрующий элемент 7 не прокалывается. Альтернативно фильтрующий элемент 7 лежит над выпуклостью 21 дна 3 капсулы, которая лежит в углублении дна 23 заварочного конуса, и пробойник 16 втыкается только в выпуклость 21 дна 3 капсулы и не достигает фильтрующего элемента 7. Затем жидкость, которая при приготовлении кофе является, например, горячей водой, течет в капсулу 1. В капсуле эта жидкость протекает через субстрат 101 напитка и экстрагирует и/или растворяет требуемые для приготовления напитка вещества из субстрата 101 напитка. Протекание жидкости в субстрате 101 напитка показано ссылочным обозначением 22. После этого полученный напиток протекает через расположенный между субстратом 101 напитка и дном 3 капсулы фильтрующий элемент 7, который предотвращает попадание составных частей субстрата 101 напитка в форме частиц в полученный напиток, и через пробитое пробойником 16 в дне 3 капсулы отверстие и по сточным желобкам 17 пробойника 16 далее в приемный сосуд, например чашку или чайник.
На фиг.4А и 4Б изображены схематичные виды в разрезе порционной капсулы 1 согласно третьей форме осуществления данного изобретения, третья форма осуществления по существу схожа с первой формой осуществления, изображенной на фиг.1 и 2, причем фильтрующий элемент 7 выполнен эластичным. На фиг.4а порционная капсула 1 изображена в своем исходном положении, в то время как на фиг.4Б она изображена перфорированной перфорирующим средством 16 (порционная капсула 1 находится на фиг.4Б в более не изображенной заварочной камере 8). Благодаря эластичной конструкции фильтрующего элемента 7, фильтрующий элемент 7 в его центральной области 7” при механическом контакте с перфорирующим средством 16 растягивается в направлении стороны 4 заполнения, без перфорирования или разрыва со стороны перфорирующего средства 16. В краевой области дна 3' капсулы фильтрующий элемент 7' остается жестко соединенным или же соединенным посредством сплошного соединения с дном 3 капсулы, так что образующее напиток вещество 101 не попадает из полого пространства 100 мимо фильтрующего элемента 7 в направлении выпускного отверстия 107, сделанного перфорирующим средством 16.
На фиг.5А и 5Б изображены схематичные виды в разрезе порционной капсулы 1 согласно четвертой форме осуществления данного изобретения, причем четвертая форма осуществления по существу схожа с третьей формой осуществления, изображенной на фиг.4А и 4Б. Но при этом фильтрующий элемент 7 выполнен неэластичным и почти полностью приподнимается перфорирующим средством 16 от дна 3 капсулы. Так как площадь основания фильтрующего элемента 7 почти не изменяется, краевые области 7' фильтрующего элемента сдвигаются вовнутрь, то есть в направлении центральной точки 106 дна 3' капсулы.
На фиг.6А и 6Б изображены схематичные виды в разрезе порционной капсулы 1 согласно пятой форме осуществления данного изобретения, причем пятая форма осуществления по существу схожа с четвертой формой осуществления, изображенной на фиг.5А и 5Б. Фильтрующий элемент 7 прежде всего выполнен гибким и имеет площадь основания, которая больше, чем площадь основания дна 3 капсулы. Это приводит к тому, что краевая область 7' фильтрующего элемента 7' на изображенном на фиг.6А исходном положении порционной капсулы 1 прилегает к нижней части области 102 боковой стенки корпуса 2 капсулы, которая простирается от буртика 5 до дна 3 капсулы. Когда дно 3 капсулы перфорируется перфорирующим средством 16 и фильтрующий элемент 7 в его центральной области 7” приподнимается перфорирующим средством 16 от дна 3 капсулы, краевая область 7' фильтрующего элемента продвигается в направлении дна 3 капсулы. Таким образом, обеспечивается, что краевая область 3' дна 3 капсулы постоянно остается покрытой фильтрующим элементом 7 и, тем самым, образующее напиток вещество 101 не попадает неотфильтрованным мимо фильтрующего элемента 7 в направлении стока 18.
На фиг.7А и 7Б изображены схематичные виды в разрезе порционной капсулы 1 согласно шестой форме осуществления данного изобретения. Шестая форма осуществления по существу схожа с четвертой формой осуществления, изображенной на фиг.5А и 5Б, причем фильтрующий элемент 7 имеет накопитель 103 материала. Накопитель 103 материала содержит гофрированную область 103', то есть область, в которой скапливается избыточный материал фильтрующего элемента 7. Когда центральная область 7” приподнимается перфорирующим средством 16 от дна 3 капсулы, растягивающие усилие действуют на накопитель 103 материала, за счет чего гофрированная область 103', по меньшей мере, частично выравнивается и, таким образом, имеется достаточно материала для того, чтобы центральная область 7” могла приподниматься достаточным образом, и предотвращался разрыв или перфорирование фильтрующего элемента 7.
На фиг.8А и 8Б изображен вид дна 3 капсулы 1 согласно седьмой форме осуществления данного изобретения, седьмая форма осуществления по существу схожа с первой формой осуществления, изображенной на фиг.1 и 2, причем порционная капсула 1 на фиг.8 изображена «снизу». На этом виде можно распознать факультативное заданное место 104 разрушения, которое содержит три линии 105 ослабления, которые имеют форму звезды и расположены в радиальном направлении вокруг центральной точки 106 на дне 3 капсулы. Вдоль линий 105 ослабления дно 3 капсулы имеет уменьшенную толщину материала и/или дно 3 капсулы предварительно перфорировано для благоприятствования перфорации в заварочной камере. Для того чтобы аромат образующего напиток вещества 101 также и при предварительно перфорированном дне капсулы сохранялся длительное время, дно 3 капсулы, по меньшей мере, в области заданного места 104 запечатано предпочтительно с помощью перфорируемой или стягиваемой вручную пленки 108. Пленка 108 наклеивается, например, на наружную сторону дна 3 капсулы и снабжена стяжным язычком 109, который не приклеивается ко дну 3 капсулы и за который пленка 108 может быть вручную стянута. Примерная форма осуществления с линиями 105 ослабления в форме перфораций на дне 3 капсулы, а также с пленкой 108 изображена на фиг.8Б.
На фиг.9 изображен вид порционной капсулы 1 согласно восьмой форме осуществления данного изобретения. Восьмая форма осуществления по существу схожа с первой формой осуществления, изображенной на фиг.1, причем порционные капсулы 1 восьмой формы осуществления оснащены постоянным выпускным отверстием 107 в дне 3 капсулы, которое в исходном положении герметизировано пленкой 108. Поэтому порционная капсула 1 не имеет заданных мест разрушения. Пленка 108 имеет также стяжной язычок 109 для стягивания пленки 108 вручную. Перфорация дна 3 капсулы посредством внешнего перфорирующего средства 16 не предусмотрена. Напротив, посредством вкладывания порционной капсулы 1 в заварочную камеру 8 пленка 108 просто стягивается со дна 3 капсулы с помощью стяжного язычка 109, и процесс заваривания может начаться непосредственно и без перфорирования дна 3 капсулы.
Фиг.10 и 11 показывают следующую форму осуществления данного изобретения. В данном случае фильтрующий элемент 7 выполнен так, что перфорирующее средство 16 при проникновении в капсулу растягивает, накалывает (фиг.10) и/или прокалывает фильтрующий элемент, то есть фильтрующий элемент, по меньшей мере, участками соединен посредством сплошного соединения, например, с дном капсулы, предусмотрен прилегающим ко дну по возможности большей поверхностью и/или натянутым.
Фиг.12А-В показывают различные формы осуществления фильтрующего элемента 7 с войлочной структурой 7.1, прежде всего структурой нетканого изделия, полученного иглопробивным способом. Предпочтительно этот фильтрующий элемент 7 имеет несущую структуру 7.2, например тканевую структуру. На этой тканевой структуре и/или в этой тканевой структуре 7.2 на всей поверхности, обращенной к порошку кофе или чаю расположена войлочная структура 7.1 и соединена с ней, например, посредством иглопробивного способа, что изображено на фиг.12А.
Форма осуществления согласно фиг.12Б имеет две войлочные структуры 7.1 и 7.3, которые в каждом случае расположены на несущей структуре и/или в несущей структуре. Обе структуры простираются предпочтительно по всему сечению, то есть в данном случае по всей кругообразной поверхности фильтрующего элемента. Войлочные структуры 7.1 и 7.3 могут быть одинаковой или различной толщины. Предпочтительно войлочная структура 7.1 выполнена тоньше, чем слой 7.3 или наоборот. Несущий слой затем предусмотрен смещенным относительно середины, относительно толщины фильтрующего элемента. Структуры 7.1 и 7.3 могут быть изготовлены из различных или одного и того же материала(ов). Это касается не только веществ, из которых они изготовлены, но также и диаметра нитей и/или длины нитей, из которых изготовлены войлочные структуры. Между обеими структурами 7.1 и 7.3 предусмотрена несущая структура 7.2, в которой отсутствует войлочная структура или присутствует мало войлочной структуры и которая предпочтительно допускает поперечные потоки.
На фиг.12В показана еще одна форма осуществления фильтрующего элемента с войлочной структурой. В данном случае два фильтрующих элемента 7 с войлочной структурой расположены друг на друге, так как они описаны, например, согласно фиг.12А и 12Б. Фильтрующие элементы 7 могут только лежать друг на друге или быть соединенными друг с другом. Однако фильтрующие элементы 7 могут также иметь только войлок без несущей структуры.
Все фильтрующие элементы с войлочной структурой имеет преимущество в том, что они имеют незначительную потерю давления или же что снижение давления вдоль фильтрующего элемента происходит с незначительным градиентом. Посредством этого может быть приготовлен, например, кофе без пенки, то есть пены, или чай без пены. Предпочтительно фильтрующие элементы с войлочной структурой только вкладываются в капсулу. Предпочтительно фильтрующий элемент с войлочной структурой имеет более крупный диаметр, чем дно капсулы, так что он в краевой области прижимается к стенке капсулы.
Предпочтительно фильтрующий элемент с войлочной структурой, прежде всего полностью, изготовлен из полиэтиленгликольтерефталата.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
| 1 | Порционная капсула | |
| 2 | Корпус капсулы | |
| 3а | Внутренняя сторона дна капсулы | |
| 3' | Краевая область дна капсулы | |
| 4 | Сторона заполнения | |
| 5 | Буртик | |
| 6 | Покровная пленка | |
| 7 | Фильтрующий элемент | |
| 7' | Краевая область фильтрующего элемента | |
| 7” | Центральная область фильтрующего элемента | |
| 7.1 | Войлочная структура, структура нетканого изделия, полученного иглопробивным способом | |
| 7.2 | Несущая структура | |
| 7.3 | Войлочная структура, структура нетканого изделия, полученного иглопробивным способом | |
| 8 | Заварочная камера | |
| 9 | Первый элемент заварочной камеры | |
| 10 | Второй элемент заварочной камеры | |
| 11 | Уплотнение | |
| 12 | Запорный плунжер | |
| 13а | Прокалывающий элемент | |
| 13b | Прокалывающий элемент | |
| 14 | Канал подачи жидкости для приготовления напитка | |
| 15 | Конус заварочной камеры | |
| 16 | Пробойник | |
| 17 | Сточные желобки | |
| 18 | Сток | |
| 19 | Прокалывающее острие | |
| 20 | Углубление | |
| 21 | Выпуклость | |
| 22 | Поток жидкости для приготовления напитка | |
| 23 | Дно заварочного конуса | |
| 100 | Полое пространство | |
| 101 | Субстрат напитка | |
| 102 | Область боковой стенки | |
| 103 | Накопитель материала | |
| 103' | Гофрированная или складчатая область | |
| 104 | Заданное место разрушения | |
| 105 | Линии ослабления | |
| 106 | Центральная точка | |
| 107 | Выпускное отверстие | |
| 108 | Пленка | |
| 109 | Стяжной язычок |
1. Порционная капсула (1) для приготовления напитка, имеющая корпус (2) капсулы с дном (3) капсулы и стороной (4) заполнения, причем между дном (3) капсулы и стороной (4) заполнения выполнено полое пространство (100) для размещения порошкообразного или жидкого субстрата (101) напитка, а между субстратом (101) напитка и дном (3) капсулы расположен фильтрующий элемент (7), являющийся нетканым материалом, расположенным в области дна (3) капсулы, отличающаяся тем, что нетканый материал предусмотрен на дне капсулы с возможностью его натяжения и/или прокалывания проникающим через дно капсулы перфорирующим средством.
2. Порционная капсула (1) по п. 1, отличающаяся тем, что нетканый материал содержит нетканый материал, изготовленный из тонких полиэфирных волокон, и/или что нетканый материал имеет распределение масс между 40 и 100 грамм на квадратный метр, предпочтительно между 60 и 80 грамм на квадратный метр, и особо предпочтительно по существу 70 грамм на квадратный метр, и/или что нетканый материал имеет толщину между 0,20 и 0,8 миллиметра предпочтительно между 0,25 и 0,39 миллиметра, и особо предпочтительно по существу 0,32 миллиметра, и/или что нетканый материал имеет воздухопроницаемость при давлении в 100 Паскалей между 1000 и 3000 л/(м2 сек) предпочтительно между 1500 и 2500 л/(м2 сек), и особо предпочтительно по существу 2000 л/(м2 сек).
3. Порционная капсула (1) по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) выполнен эластичным и, по меньшей мере, в его краевой области (7') расположен в области дна (3) капсулы.
4. Порционная капсула (1) по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) соединен термосваркой с дном капсулы, прежде всего ультразвуковой термосваркой и предпочтительно натянут.
5. Порционная капсула (1) по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) расположен в полом пространстве (100) и лежит на обращенной к стороне (4) заполнения стороне дна (3) капсулы.
6. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что диаметр фильтрующего элемента (7) больше, чем диаметр дна (3) капсулы.
7. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) имеет краевую область (7′), которая отстоит по существу в направлении стороны (4) заполнения и/или отогнута в направлении стороны (4) заполнения.
8. Порционная капсула (1) по п.7, отличающаяся тем, что краевая область (7′), по меньшей мере, частично простирается вдоль области (102) боковой стенки корпуса (2) капсулы, причем область боковой стенки простирается между стороной (4) заполнения и дном (3) капсулы.
9. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) полностью или только частично перекрывает дно (3) капсулы.
10. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) закреплен на дне (3) капсулы, причем фильтрующий элемент (7) закреплен на дне (3) капсулы предпочтительно посредством сплошного соединения.
11. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) закреплен на дне (3) капсулы в краевой области (3′) дна (3) капсулы и/или что фильтрующий элемент (7) закреплен в области (102) боковой стенки в краевой области (7′) фильтрующего элемента (7).
12. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что дно (3) капсулы имеет выпуклость (21) в противоположном стороне (4) заполнения направлении (103).
13. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что дно (3) капсулы выполнено таким образом, что при перфорации дна (3) капсулы внешним перфорирующим средством (16) фильтрующий элемент (17) остается неперфорированным.
14. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) выполнен так, что при перфорации дна (3) капсулы внешним перфорирующим элементом (16), по меньшей мере, частично происходит приподнимание фильтрующего элемента (7) от дна (3) капсулы.
15. Порционная капсула (1) по п.14, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) приподнимается от дна (3) капсулы только в центральной области (7″), а в краевой области (3′) дна (3) капсулы он продолжает лежать на дне (3) капсулы или быть прикрепленным на дне (3) капсулы.
16. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) выполнен так, что при перфорации дна (3) капсулы внешним перфорирующим элементом (16) фильтрующий элемент (7) приподнимается в его центральной области (7″) от дна (3) капсулы, и, прежде отстоящая в направлении стороны (4) заполнения краевая область (7′) фильтрующего элемента (7), по меньшей мере, частично продвигается в направлении дна (3) капсулы.
17. Порционная капсула (1) по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) имеет накопитель (103) материала.
18. Порционная капсула (1) по п.17, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) имеет гофрированную или складчатую область (103′), которая действует в качестве накопителя (103) материала.
19. Порционная капсула (1) по п.17 или 18, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) выполнен таким образом, что при перфорации дна (3) капсулы внешним перфорирующим элементом (16) фильтрующий элемент (7) приподнимается в его центральной области (7″) от дна (3) капсулы, и материал фильтрующего элемента (7) из накопителя (103) материала продвигается в направлении центральной области (7″).
20. Порционная капсула (1) по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент (7) таким образом выполнен и закреплен на дне капсулы, что при перфорации дна (3) капсулы внешним перфорирующим средством (16) фильтрующий элемент (7) накалывается им.
21. Порционная капсула (1) по п. 1, отличающаяся тем, что дно (3) капсулы имеет заданное место (104) разрушения, которое предусмотрено для того, чтобы разрываться вследствие механического контакта с внешним перфорирующим средством (16).
22. Порционная капсула (1) по п. 21, отличающаяся тем, что заданное место (104) разрушения содержит множество расположенных звездообразно вокруг центральной точки (106) дна (3) капсулы линий (105) ослабления, причем дно (3) капсулы имеет уменьшенную толщину материала вдоль линий (105) ослабления и/или перфорировано.
23. Порционная капсула (1) по п. 1, отличающаяся тем, что дно (3) капсулы имеет выпускное отверстие (107), которое, предпочтительно, герметизировано пленкой (108), причем пленка (108) особо предпочтительно имеет стяжной язычок (109) для стягивания пленки вручную.
24. Способ приготовления напитка с помощью порционной капсулы (1) по одному из предшествующих пунктов, характеризующийся тем, что на первом шаге способа подготавливают порционную капсулу (1), на втором шаге способа дно (3) капсулы перфорируют посредством внешнего перфорирующего средства (16), на третьем шаге способа фильтрующий элемент (7), по меньшей мере, частично отодвигают от дна (3) капсулы и на четвертом шаге способа через капсулу пропускают жидкость.
25. Способ по п. 24, характеризующийся тем, что на третьем шаге способа фильтрующий элемент (7) отодвигают от дна (3) капсулы только в центральной области (7″), а в краевой области (3′) дна (3) капсулы он продолжает лежать на дне (3) капсулы или быть закрепленным на дне (3) капсулы.
26. Способ по п.24, характеризующийся тем, что фильтрующий элемент (7) при отодвигании его центральной области (7″) от дна (3) капсулы, по меньшей мере, частично растягивают.
27. Способ по п.24, характеризующийся тем, что отстоящая в направлении стороны (4) заполнения краевая область (7′) фильтрующего элемента (7) при отодвигании центральной области (7″) от дна (3) капсулы во время третьего шага способа продвигается в направлении дна (3) капсулы.
28. Способ по п.24, характеризующийся тем, что при отодвигании центральной области (7″) от дна (3) капсулы во время третьего шага способа материал фильтрующего элемента (7) из накопителя (103) материала продвигается в направлении дна (3) капсулы, причем прежде всего гофрированная или складчатая часть (103′) фильтрующего элемента (7), по меньшей мере, частично выравнивается.
29. Способ по одному из пп. 24-28, характеризующийся тем, что приготавливают кофейный, какао, чайный и/или молочный напиток.
